]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/types.h
Reformat piece values arrays
[stockfish] / src / types.h
index f6d993d07cf56be595331b9ce3ed5f892559a63b..ce73cab2964c9ecf618adf6fd46ef24b0b3255d2 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
-  Copyright (C) 2008-2010 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2008-2012 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */
 
-
 #if !defined(TYPES_H_INCLUDED)
 #define TYPES_H_INCLUDED
 
-#if !defined(_MSC_VER)
+/// For Linux and OSX configuration is done automatically using Makefile. To get
+/// started type 'make help'.
+///
+/// For Windows, part of the configuration is detected automatically, but some
+/// switches need to be set manually:
+///
+/// -DNDEBUG      | Disable debugging mode. Use always.
+///
+/// -DNO_PREFETCH | Disable use of prefetch asm-instruction. A must if you want
+///               | the executable to run on some very old machines.
+///
+/// -DUSE_POPCNT  | Add runtime support for use of popcnt asm-instruction. Works
+///               | only in 64-bit mode. For compiling requires hardware with
+///               | popcnt support.
+
+#include <cctype>
+#include <climits>
+#include <cstdlib>
+
+#include "platform.h"
+
+#if defined(_WIN64)
+#  include <intrin.h> // MSVC popcnt and bsfq instrinsics
+#  define IS_64BIT
+#  define USE_BSFQ
+#endif
 
-#include <inttypes.h>
+#if defined(USE_POPCNT) && defined(_MSC_VER) && defined(__INTEL_COMPILER)
+#  include <nmmintrin.h> // Intel header for _mm_popcnt_u64() intrinsic
+#endif
 
+#if defined(_MSC_VER) || defined(__INTEL_COMPILER)
+#  define CACHE_LINE_ALIGNMENT __declspec(align(64))
 #else
+#  define CACHE_LINE_ALIGNMENT  __attribute__ ((aligned(64)))
+#endif
 
-typedef __int8 int8_t;
-typedef unsigned __int8 uint8_t;
-typedef __int16 int16;
-typedef unsigned __int16 uint16_t;
-typedef __int32 int32_t;
-typedef unsigned __int32 uint32_t;
-typedef __int64 int64_t;
-typedef unsigned __int64 uint64_t;
+#if defined(_MSC_VER)
+#  define FORCE_INLINE  __forceinline
+#elif defined(__GNUC__)
+#  define FORCE_INLINE  inline __attribute__((always_inline))
+#else
+#  define FORCE_INLINE  inline
+#endif
 
-typedef __int16 int16_t;
-typedef __int64 int64_t;
+#if defined(USE_POPCNT)
+const bool HasPopCnt = true;
+#else
+const bool HasPopCnt = false;
+#endif
 
-#endif // !defined(_MSC_VER)
+#if defined(IS_64BIT)
+const bool Is64Bit = true;
+#else
+const bool Is64Bit = false;
+#endif
 
-// Hash keys
 typedef uint64_t Key;
-
-// Bitboard type
 typedef uint64_t Bitboard;
 
+const int MAX_MOVES      = 192;
+const int MAX_PLY        = 100;
+const int MAX_PLY_PLUS_2 = MAX_PLY + 2;
+
+const Bitboard FileABB = 0x0101010101010101ULL;
+const Bitboard FileBBB = FileABB << 1;
+const Bitboard FileCBB = FileABB << 2;
+const Bitboard FileDBB = FileABB << 3;
+const Bitboard FileEBB = FileABB << 4;
+const Bitboard FileFBB = FileABB << 5;
+const Bitboard FileGBB = FileABB << 6;
+const Bitboard FileHBB = FileABB << 7;
+
+const Bitboard Rank1BB = 0xFF;
+const Bitboard Rank2BB = Rank1BB << (8 * 1);
+const Bitboard Rank3BB = Rank1BB << (8 * 2);
+const Bitboard Rank4BB = Rank1BB << (8 * 3);
+const Bitboard Rank5BB = Rank1BB << (8 * 4);
+const Bitboard Rank6BB = Rank1BB << (8 * 5);
+const Bitboard Rank7BB = Rank1BB << (8 * 6);
+const Bitboard Rank8BB = Rank1BB << (8 * 7);
+
+
+/// A move needs 16 bits to be stored
+///
+/// bit  0- 5: destination square (from 0 to 63)
+/// bit  6-11: origin square (from 0 to 63)
+/// bit 12-13: promotion piece type - 2 (from KNIGHT-2 to QUEEN-2)
+/// bit 14-15: special move flag: promotion (1), en passant (2), castle (3)
+///
+/// Special cases are MOVE_NONE and MOVE_NULL. We can sneak these in because in
+/// any normal move destination square is always different from origin square
+/// while MOVE_NONE and MOVE_NULL have the same origin and destination square.
+
+enum Move {
+  MOVE_NONE = 0,
+  MOVE_NULL = 65
+};
+
+enum MoveType {
+  NORMAL    = 0,
+  PROMOTION = 1 << 14,
+  ENPASSANT = 2 << 14,
+  CASTLE    = 3 << 14
+};
+
+enum CastleRight {  // Defined as in PolyGlot book hash key
+  CASTLES_NONE = 0,
+  WHITE_OO     = 1,
+  WHITE_OOO    = 2,
+  BLACK_OO     = 4,
+  BLACK_OOO    = 8,
+  ALL_CASTLES  = 15
+};
+
+enum CastlingSide {
+  KING_SIDE,
+  QUEEN_SIDE
+};
+
+enum ScaleFactor {
+  SCALE_FACTOR_DRAW   = 0,
+  SCALE_FACTOR_NORMAL = 64,
+  SCALE_FACTOR_MAX    = 128,
+  SCALE_FACTOR_NONE   = 255
+};
+
+enum Bound {
+  BOUND_NONE  = 0,
+  BOUND_UPPER = 1,
+  BOUND_LOWER = 2,
+  BOUND_EXACT = BOUND_UPPER | BOUND_LOWER
+};
+
+enum Value {
+  VALUE_ZERO      = 0,
+  VALUE_DRAW      = 0,
+  VALUE_KNOWN_WIN = 15000,
+  VALUE_MATE      = 30000,
+  VALUE_INFINITE  = 30001,
+  VALUE_NONE      = 30002,
+
+  VALUE_MATE_IN_MAX_PLY  =  VALUE_MATE - MAX_PLY,
+  VALUE_MATED_IN_MAX_PLY = -VALUE_MATE + MAX_PLY,
+
+  VALUE_ENSURE_INTEGER_SIZE_P = INT_MAX,
+  VALUE_ENSURE_INTEGER_SIZE_N = INT_MIN,
+
+  Mg = 0, Eg = 1,
+
+  PawnValueMg   = 198,   PawnValueEg   = 258,
+  KnightValueMg = 817,   KnightValueEg = 846,
+  BishopValueMg = 836,   BishopValueEg = 857,
+  RookValueMg   = 1270,  RookValueEg   = 1278,
+  QueenValueMg  = 2521,  QueenValueEg  = 2558
+};
+
+enum PieceType {
+  NO_PIECE_TYPE = 0, ALL_PIECES = 0,
+  PAWN = 1, KNIGHT = 2, BISHOP = 3, ROOK = 4, QUEEN = 5, KING = 6
+};
+
+enum Piece {
+  NO_PIECE = 16, // color_of(NO_PIECE) == NO_COLOR
+  W_PAWN = 1, W_KNIGHT =  2, W_BISHOP =  3, W_ROOK =  4, W_QUEEN =  5, W_KING =  6,
+  B_PAWN = 9, B_KNIGHT = 10, B_BISHOP = 11, B_ROOK = 12, B_QUEEN = 13, B_KING = 14
+};
+
+enum Color {
+  WHITE, BLACK, NO_COLOR
+};
+
+enum Depth {
+
+  ONE_PLY = 2,
+
+  DEPTH_ZERO          =  0 * ONE_PLY,
+  DEPTH_QS_CHECKS     = -1 * ONE_PLY,
+  DEPTH_QS_NO_CHECKS  = -2 * ONE_PLY,
+  DEPTH_QS_RECAPTURES = -5 * ONE_PLY,
+
+  DEPTH_NONE = -127 * ONE_PLY
+};
+
+enum Square {
+  SQ_A1, SQ_B1, SQ_C1, SQ_D1, SQ_E1, SQ_F1, SQ_G1, SQ_H1,
+  SQ_A2, SQ_B2, SQ_C2, SQ_D2, SQ_E2, SQ_F2, SQ_G2, SQ_H2,
+  SQ_A3, SQ_B3, SQ_C3, SQ_D3, SQ_E3, SQ_F3, SQ_G3, SQ_H3,
+  SQ_A4, SQ_B4, SQ_C4, SQ_D4, SQ_E4, SQ_F4, SQ_G4, SQ_H4,
+  SQ_A5, SQ_B5, SQ_C5, SQ_D5, SQ_E5, SQ_F5, SQ_G5, SQ_H5,
+  SQ_A6, SQ_B6, SQ_C6, SQ_D6, SQ_E6, SQ_F6, SQ_G6, SQ_H6,
+  SQ_A7, SQ_B7, SQ_C7, SQ_D7, SQ_E7, SQ_F7, SQ_G7, SQ_H7,
+  SQ_A8, SQ_B8, SQ_C8, SQ_D8, SQ_E8, SQ_F8, SQ_G8, SQ_H8,
+  SQ_NONE,
+
+  DELTA_N =  8,
+  DELTA_E =  1,
+  DELTA_S = -8,
+  DELTA_W = -1,
+
+  DELTA_NN = DELTA_N + DELTA_N,
+  DELTA_NE = DELTA_N + DELTA_E,
+  DELTA_SE = DELTA_S + DELTA_E,
+  DELTA_SS = DELTA_S + DELTA_S,
+  DELTA_SW = DELTA_S + DELTA_W,
+  DELTA_NW = DELTA_N + DELTA_W
+};
+
+enum File {
+  FILE_A, FILE_B, FILE_C, FILE_D, FILE_E, FILE_F, FILE_G, FILE_H
+};
+
+enum Rank {
+  RANK_1, RANK_2, RANK_3, RANK_4, RANK_5, RANK_6, RANK_7, RANK_8
+};
+
+
+/// Score enum keeps a midgame and an endgame value in a single integer (enum),
+/// first LSB 16 bits are used to store endgame value, while upper bits are used
+/// for midgame value. Compiler is free to choose the enum type as long as can
+/// keep its data, so ensure Score to be an integer type.
+enum Score {
+  SCORE_ZERO = 0,
+  SCORE_ENSURE_INTEGER_SIZE_P = INT_MAX,
+  SCORE_ENSURE_INTEGER_SIZE_N = INT_MIN
+};
+
+inline Score make_score(int mg, int eg) { return Score((mg << 16) + eg); }
+
+/// Extracting the signed lower and upper 16 bits it not so trivial because
+/// according to the standard a simple cast to short is implementation defined
+/// and so is a right shift of a signed integer.
+inline Value mg_value(Score s) { return Value(((s + 32768) & ~0xffff) / 0x10000); }
+
+/// On Intel 64 bit we have a small speed regression with the standard conforming
+/// version, so use a faster code in this case that, although not 100% standard
+/// compliant it seems to work for Intel and MSVC.
+#if defined(IS_64BIT) && (!defined(__GNUC__) || defined(__INTEL_COMPILER))
+
+inline Value eg_value(Score s) { return Value(int16_t(s & 0xffff)); }
 
-////
-//// Configuration
-////
-
-//// For Linux and OSX configuration is done automatically using Makefile.
-//// To get started type "make help".
-////
-//// For windows part of the configuration is detected automatically, but
-//// some switches need to be set manually:
-////
-//// -DNDEBUG       | Disable debugging mode. Use always.
-////
-//// -DNO_PREFETCH  | Disable use of prefetch asm-instruction. A must if you want the
-////                | executable to run on some very old machines.
-////
-//// -DUSE_POPCNT   | Add runtime support for use of popcnt asm-instruction.
-////                | Works only in 64-bit mode. For compiling requires hardware
-////                | with popcnt support. Around 4% speed-up.
-
-// Automatic detection for 64-bit under Windows
-#if defined(_WIN64)
-#define IS_64BIT
-#endif
+#else
 
-// Automatic detection for use of bsfq asm-instruction under Windows.
-// Works only in 64-bit mode. Does not work with MSVC.
-#if defined(_WIN64) && defined(__INTEL_COMPILER)
-#define USE_BSFQ
-#endif
+inline Value eg_value(Score s) {
+  return Value((int)(unsigned(s) & 0x7fffu) - (int)(unsigned(s) & 0x8000u));
+}
 
-// Cache line alignment specification
-#if defined(_MSC_VER) || defined(__INTEL_COMPILER)
-#define CACHE_LINE_ALIGNMENT __declspec(align(64))
-#else
-#define CACHE_LINE_ALIGNMENT  __attribute__ ((aligned(64)))
 #endif
 
-// Define a __cpuid() function for gcc compilers, for Intel and MSVC
-// is already available as an intrinsic.
-#if defined(_MSC_VER)
-#include <intrin.h>
-#elif defined(__GNUC__) && (defined(__i386__) || defined(__x86_64__))
-inline void __cpuid(int CPUInfo[4], int InfoType)
-{
-  int* eax = CPUInfo + 0;
-  int* ebx = CPUInfo + 1;
-  int* ecx = CPUInfo + 2;
-  int* edx = CPUInfo + 3;
+#define ENABLE_SAFE_OPERATORS_ON(T)                                         \
+inline T operator+(const T d1, const T d2) { return T(int(d1) + int(d2)); } \
+inline T operator-(const T d1, const T d2) { return T(int(d1) - int(d2)); } \
+inline T operator*(int i, const T d) { return T(i * int(d)); }              \
+inline T operator*(const T d, int i) { return T(int(d) * i); }              \
+inline T operator-(const T d) { return T(-int(d)); }                        \
+inline T& operator+=(T& d1, const T d2) { d1 = d1 + d2; return d1; }        \
+inline T& operator-=(T& d1, const T d2) { d1 = d1 - d2; return d1; }        \
+inline T& operator*=(T& d, int i) { d = T(int(d) * i); return d; }
+
+#define ENABLE_OPERATORS_ON(T) ENABLE_SAFE_OPERATORS_ON(T)                  \
+inline T operator++(T& d, int) { d = T(int(d) + 1); return d; }             \
+inline T operator--(T& d, int) { d = T(int(d) - 1); return d; }             \
+inline T operator/(const T d, int i) { return T(int(d) / i); }              \
+inline T& operator/=(T& d, int i) { d = T(int(d) / i); return d; }
+
+ENABLE_OPERATORS_ON(Value)
+ENABLE_OPERATORS_ON(PieceType)
+ENABLE_OPERATORS_ON(Piece)
+ENABLE_OPERATORS_ON(Color)
+ENABLE_OPERATORS_ON(Depth)
+ENABLE_OPERATORS_ON(Square)
+ENABLE_OPERATORS_ON(File)
+ENABLE_OPERATORS_ON(Rank)
+
+/// Added operators for adding integers to a Value
+inline Value operator+(Value v, int i) { return Value(int(v) + i); }
+inline Value operator-(Value v, int i) { return Value(int(v) - i); }
+
+ENABLE_SAFE_OPERATORS_ON(Score)
+
+/// Only declared but not defined. We don't want to multiply two scores due to
+/// a very high risk of overflow. So user should explicitly convert to integer.
+inline Score operator*(Score s1, Score s2);
+
+/// Division of a Score must be handled separately for each term
+inline Score operator/(Score s, int i) {
+  return make_score(mg_value(s) / i, eg_value(s) / i);
+}
 
-  *eax = InfoType;
-  *ecx = 0;
-  __asm__("cpuid" : "=a" (*eax), "=b" (*ebx), "=c" (*ecx), "=d" (*edx)
-                  : "0" (*eax), "2" (*ecx));
+/// Weight score v by score w trying to prevent overflow
+inline Score apply_weight(Score v, Score w) {
+  return make_score((int(mg_value(v)) * mg_value(w)) / 0x100,
+                    (int(eg_value(v)) * eg_value(w)) / 0x100);
 }
-#else
-inline void __cpuid(int CPUInfo[4], int)
-{
-   CPUInfo[0] = CPUInfo[1] = CPUInfo[2] = CPUInfo[3] = 0;
+
+#undef ENABLE_OPERATORS_ON
+#undef ENABLE_SAFE_OPERATORS_ON
+
+namespace Zobrist {
+
+  extern Key psq[2][8][64]; // [color][pieceType][square / piece count]
+  extern Key enpassant[8];  // [file]
+  extern Key castle[16];    // [castleRight]
+  extern Key side;
+  extern Key exclusion;
+
+  void init();
+}
+
+CACHE_LINE_ALIGNMENT
+
+extern Score pieceSquareTable[16][64]; // [piece][square]
+extern Value PieceValue[2][18];        // [Mg / Eg][piece / pieceType]
+extern int SquareDistance[64][64];     // [square][square]
+
+struct MoveStack {
+  Move move;
+  int score;
+};
+
+inline bool operator<(const MoveStack& f, const MoveStack& s) {
+  return f.score < s.score;
+}
+
+inline Color operator~(Color c) {
+  return Color(c ^ 1);
+}
+
+inline Square operator~(Square s) {
+  return Square(s ^ 56); // Vertical flip SQ_A1 -> SQ_A8
+}
+
+inline Square operator|(File f, Rank r) {
+  return Square((r << 3) | f);
 }
-#endif
 
+inline Value mate_in(int ply) {
+  return VALUE_MATE - ply;
+}
+
+inline Value mated_in(int ply) {
+  return -VALUE_MATE + ply;
+}
 
-// Templetized operators used by enum types like Depth, Piece, Square and so on.
-// We don't want to write the same inline for each different enum. Note that we
-// pass by value to silence scaring warnings when using volatiles.
-// Because these templates override common operators and are included in all the
-// files, there is a possibility that the compiler silently performs some unwanted
-// overrides. To avoid possible very nasty bugs the templates are disabled by default
-// and must be enabled for each type on a case by case base. The enabling trick
-// uses template specialization, namely we just declare following struct.
-template<typename T> struct TempletizedOperator;
+inline Piece make_piece(Color c, PieceType pt) {
+  return Piece((c << 3) | pt);
+}
 
-// Then to enable the enum type we use following macro that defines a specialization
-// of TempletizedOperator for the given enum T. Here is defined typedef Not_Enabled.
-// Name of typedef is chosen to produce somewhat informative compile error messages.
-#define ENABLE_OPERATORS_ON(T)  \
-        template<> struct TempletizedOperator<T> { typedef T Not_Enabled; }
+inline CastleRight make_castle_right(Color c, CastlingSide s) {
+  return CastleRight(WHITE_OO << ((s == QUEEN_SIDE) + 2 * c));
+}
 
-// Finally we use macro OK(T) to check if type T is enabled. The macro simply
-// tries to use Not_Enabled, if was not previously defined a compile error occurs.
-// The check is done fully at compile time and there is zero overhead at runtime.
-#define OK(T) typedef typename TempletizedOperator<T>::Not_Enabled Type
+inline PieceType type_of(Piece p)  {
+  return PieceType(p & 7);
+}
 
-template<typename T>
-inline T operator+ (const T d1, const T d2) { OK(T); return T(int(d1) + int(d2)); }
+inline Color color_of(Piece p) {
+  return Color(p >> 3);
+}
+
+inline bool is_ok(Square s) {
+  return s >= SQ_A1 && s <= SQ_H8;
+}
+
+inline File file_of(Square s) {
+  return File(s & 7);
+}
 
-template<typename T>
-inline T operator- (const T d1, const T d2) { OK(T); return T(int(d1) - int(d2)); }
+inline Rank rank_of(Square s) {
+  return Rank(s >> 3);
+}
 
-template<typename T>
-inline T operator* (int i, const T d) { OK(T); return T(i * int(d)); }
+inline Square mirror(Square s) {
+  return Square(s ^ 7); // Horizontal flip SQ_A1 -> SQ_H1
+}
 
-template<typename T>
-inline T operator* (const T d, int i) { OK(T); return T(int(d) * i); }
+inline Square relative_square(Color c, Square s) {
+  return Square(s ^ (c * 56));
+}
 
-template<typename T>
-inline T operator/ (const T d, int i) { OK(T); return T(int(d) / i); }
+inline Rank relative_rank(Color c, Rank r) {
+  return Rank(r ^ (c * 7));
+}
 
-template<typename T>
-inline T operator- (const T d) { OK(T); return T(-int(d)); }
+inline Rank relative_rank(Color c, Square s) {
+  return relative_rank(c, rank_of(s));
+}
 
-template<typename T>
-inline T operator++ (T& d, int) { OK(T); d = T(int(d) + 1); return d; }
+inline bool opposite_colors(Square s1, Square s2) {
+  int s = int(s1) ^ int(s2);
+  return ((s >> 3) ^ s) & 1;
+}
 
-template<typename T>
-inline T operator-- (T& d, int) { OK(T); d = T(int(d) - 1); return d; }
+inline int file_distance(Square s1, Square s2) {
+  return abs(file_of(s1) - file_of(s2));
+}
 
-template<typename T>
-inline void operator+= (T& d1, const T d2) { OK(T); d1 = d1 + d2; }
+inline int rank_distance(Square s1, Square s2) {
+  return abs(rank_of(s1) - rank_of(s2));
+}
 
-template<typename T>
-inline void operator-= (T& d1, const T d2) { OK(T); d1 = d1 - d2; }
+inline int square_distance(Square s1, Square s2) {
+  return SquareDistance[s1][s2];
+}
 
-template<typename T>
-inline void operator*= (T& d, int i) { OK(T); d = T(int(d) * i); }
+inline char file_to_char(File f) {
+  return char(f - FILE_A + int('a'));
+}
 
-template<typename T>
-inline void operator/= (T& d, int i) { OK(T); d = T(int(d) / i); }
+inline char rank_to_char(Rank r) {
+  return char(r - RANK_1 + int('1'));
+}
 
-#undef OK
+inline Square pawn_push(Color c) {
+  return c == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S;
+}
+
+inline Square from_sq(Move m) {
+  return Square((m >> 6) & 0x3F);
+}
+
+inline Square to_sq(Move m) {
+  return Square(m & 0x3F);
+}
+
+inline MoveType type_of(Move m) {
+  return MoveType(m & (3 << 14));
+}
+
+inline PieceType promotion_type(Move m) {
+  return PieceType(((m >> 12) & 3) + 2);
+}
+
+inline Move make_move(Square from, Square to) {
+  return Move(to | (from << 6));
+}
+
+template<MoveType T>
+inline Move make(Square from, Square to, PieceType pt = KNIGHT) {
+  return Move(to | (from << 6) | T | ((pt - KNIGHT) << 12)) ;
+}
+
+inline bool is_ok(Move m) {
+  return from_sq(m) != to_sq(m); // Catches also MOVE_NULL and MOVE_NONE
+}
+
+#include <string>
+
+inline const std::string square_to_string(Square s) {
+  char ch[] = { file_to_char(file_of(s)), rank_to_char(rank_of(s)), 0 };
+  return ch;
+}
+
+/// Our insertion sort implementation, works with pointers and iterators and is
+/// guaranteed to be stable, as is needed.
+template<typename T, typename K>
+void sort(K first, K last)
+{
+  T tmp;
+  K p, q;
+
+  for (p = first + 1; p < last; p++)
+  {
+      tmp = *p;
+      for (q = p; q != first && *(q-1) < tmp; --q)
+          *q = *(q-1);
+      *q = tmp;
+  }
+}
 
 #endif // !defined(TYPES_H_INCLUDED)